Тепловой расчёт системы отопления дома: что и как нужно рассчитывать

Ошибки, допущенные при проектировании отопительной системы, обходятся домовладельцу очень дорого. Мало того, что, гоняя оборудование на полную мощность, зимой не получается нормально обогреть дом, так ещё и счета за энергоносители буквально подрывают семейный бюджет. На постсоветском пространстве уже давно отказались от типовых проектов частных домов, поэтому разработчики инженерных систем всякий раз сталкиваются с уникальными задачами. Если планируется создание отопления сложной конфигурации, например, включающего в себя подогрев воды в уличном бассейне или с интегрированной принудительной вентиляцией, то лучше обратиться к специалистам. Но в большинстве случаев расчёт системы отопления частного дома застройщик может выполнить самостоятельно.

Что нужно рассчитывать

Оптимальная схема разводки и способы балансировки, диаметр труб и длина отдельных участков, потери давления в системе и производительность циркуляционного насоса – определить эти параметры поможет гидравлический расчёт. В силу ряда причин наши сограждане редко к нему прибегают, пользуясь усреднёнными данными.

В первую очередь отечественного пользователя интересует, сколько радиаторов необходимо установить и какое количество секций должно быть в каждой батарее. Следующая проблема – какой мощности приобрести котёл, чтобы тепла хватило при любых обстоятельствах, в том числе на обеспечение дома горячей водой. Многим важно знать, сколько потребуется топлива на отопительный сезон, то есть какие будут текущие затраты. Для этого производится тепловой расчёт отопления дома.

онлайн-калькулятор
С помощью некоторых онлайн-калькуляторов можно рассчитать ориентировочное потребление энергоносителей

Использование ПК для расчёта элементов системы отопления

Неподготовленному человеку сложно разобраться в методах проектирования отопительных систем и «вручную» произвести соответствующие расчёты. Альтернативное решение – воспользоваться онлайн-калькуляторами или специальным программным обеспечением. Интерфейс подобных «помощников» представляет собой электронную форму для ввода данных либо выбора параметров из выпадающих списков. Результат выдаётся автоматически.

Качественные программы дополнены конверторами физических величин, справочными таблицами и генераторами бланков. В отличие от калькуляторов, продвинутые программы могут выполнять полный спектр необходимых инженерных вычислений, например, гидравлический расчёт отопления и контура ГВС, объёмы канализационных стоков, потребление холодной воды.

Применение теплового расчёта для комплектации отопительной системы

Определение теплопотерь

Зимой помещения охлаждаются, так как тепловая энергия передаётся через ограждающие конструкции и рассеивается в окружающем пространстве. Этот процесс продолжается, пока температура внутри и снаружи не сравняется. Чем лучше дом теплоизолирован – тем меньше объём теплопередачи и, соответственно, медленнее коттедж остывает. Чтобы в здании установился комфортный температурно-влажностный режим, воздух в помещениях нужно нагреть до 20-22 градусов (СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», СНиП 23-01-99 «Строительная климатология. Справочное пособие»), а затем при помощи отопительной системы восполнять возможные теплопотери. Только точно зная, сколько тепла теряет дом, можно рассчитать необходимую производительность теплогенератора и мощность радиаторов.

теплопотери
В отопительный сезон внутри коттеджа давление устанавливается выше, чем на улице, поэтому тёплый воздух стремится выйти наружу

Калькулятор теплопотерь для расчёта отопления частного дома приходится как нельзя кстати. Используя эту программку, мы рассматриваем каждое обогреваемое помещение в отдельности, затем получаем отчёт с суммированными показаниями для всего здания и уровнем удельных теплопотерь. Но сначала нужно произвести необходимые измерения и инженерные изыскания. Нам понадобится:

  1. Составить поэтажный план дома и список помещений (комнаты назвать по назначению, угловые – выделить).
  2. Обозначить ориентацию строения относительно сторон света. Указать в плане направление каждой наружной стены.
  3. Замерить длину всех стен помещения и высоту потолков.
  4. Определить/учесть климатическую зону (выбирается из списка). В некоторых программах нужно в ручном режиме проставить показания температуры снаружи и в помещениях, а также влажность воздуха в комнатах.
  5. Выяснить тип стен и перекрытий (особенности конструкции, материал, толщина и т.д.). Если это многослойная система, то состав и порядок расположения отдельных технологических слоёв.
  6. Рассчитать площадь окон и дверей, узнать особенности применяемых для заполнения проёмов изделий (например, количество камер профиля и пакетов для окон, материал изоляции дверного полотна).
  7. Попытаться обнаружить/спрогнозировать наличие потерь тепловой энергии за счёт некорректной работы системы вентиляции или продувания конструкций (так называемая инфильтрация).

Важно! Пункт «учитывать инфильтрацию» есть практически во всех программах для теплового расчёта. Устанавливая или снимая галочку, можно увидеть, насколько существенно меняются результаты по теплопотребностям. Если зимой при работающем отоплении произвести в доме соответствующие изыскания (например, тепловизионные) возможности нет, то лучше инфильтрацию учитывать по умолчанию.

форма калькулятора
Такую форму нужно заполнить, чтобы калькулятор начал считать

При внимательном рассмотрении этого списка, становится понятно, какие условия изменить мы не в силах, даже когда на руках есть детальный расчёт отопления в частном доме. А какие – можно и нужно менять, чтобы оптимизировать энергопотребление. Например, есть смысл грамотно распланировать здание (сделать технические помещения с северной стороны), утеплить наружные стены и полы первого этажа, отказаться от большой площади остекления, увеличить герметичность конструкций и функциональность системы вентиляции (рекуперация).

Существует другой путь. Согласно известной формуле, на каждый квадратный метр здания должно приходиться по 100 ватт мощности отопления. То есть предполагается, что примерно столько тепловой энергии теряет хорошо изолированный дом. Оправдан ли такой поверхностный подход? Далеко не всегда.

Подбор мощности котла и отопительных приборов

Правильно рассчитанное количество секций радиаторов (а также площадь панельных отопительных приборов и протяжённость/частота ниток тёплых полов) позволит качественно распределить тепло по всем комнатам. Так, при использовании сборных батарей следует знать, какой объём энергии может отдавать одна секция. Но фактическая мощность зависит от целого ряда факторов и, как правило, в меньшую сторону отличается от заявленной производителем. Вот основные причины падения рабочих характеристик отопительных приборов:

  • снижение температуры теплоносителя (паспортные данные обычно определены для 90 градусов подачи и 70 градусов обратки);
  • увеличение влажности, например возле бассейна;
  • отложение осадка внутри прибора;
  • неоптимальный способ подключения.
таблица
В таблице хорошо видно взаимную зависимость мощности элементов радиатора, площади помещения и количества секций

Расчёт котла для отопления дома используется теплогенератор или группа устройств, подключенных в каскад, в любом случае рекомендуется иметь запас мощности примерно в районе 15-20 процентов. Это поможет справиться с основными внештатными ситуациями (падение давления газа в магистрали или критичное понижение температуры на улице), но позволит эксплуатировать теплогенератор в оптимальных режимах. Нужно учитывать, что котлы для приготовления горячей воды расходуют некоторое количество дополнительной энергии, вот почему двухконтурные отопительные устройства обладают мощность выше 24 киловатт.

Видео: расчет тепловой мощности системы отопления

Разобраться во всех вопросах выбора отопительного оборудования в доме помогут опытные специалисты и инженеры http://vseinstrumenti.ru

Звоните прямо сейчас 8(800)550-37-70!

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:
Задать свой вопрос
У Вас есть вопросы?
Задайте их в комментариях

Опишите свой вопрос максимально подробно и наш эксперт ответит на него



1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1,224 votes, average: 4.94 out of 5)
Загрузка...
Оставить комментарий